Научная статья на тему 'Оцінювання морозостійкості представників роду Catalpa Scop. Лабораторним методом прямого проморожування пагонів'

Оцінювання морозостійкості представників роду Catalpa Scop. Лабораторним методом прямого проморожування пагонів Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
76
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
катальпа / інтродукція / морозостійкість / льодоутворення / пряме проморожування / Catalpa / introduction / frost resistance / ice formation / direct freezing

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — М О. Кухарська

Наведено результати досліджень з визначення морозостійкості деяких видів роду Catalpa Scop. за допомогою лабораторного методу прямого проморожування пагонів. Під час здійснення досліджень встановлено певні закономірності пошкодження структур різних тканин пагонів Catalpa speciosa Ward., C. hybrida Spaeth. та C. bignonioides Walt. Зокрема зафіксовано зменшення індексу ушкодження тканин пагонів в усіх досліджуваних видів з кожним роком, що свідчить про позитивну динаміку адаптаційних процесів і підтверджує перспективність їх використання в регіоні досліджень.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The Frost Resistance Estimation of the Catalpa Scop. Genus Members with Laboratory Method by Direct Shoots Freezing

The research results of the frost resistance determination of some species of the Catalpa Scop. genus with laboratory method by direct shoots freezing are given. In the course of investigations certain patterns of damage structures of various tissues of shoots of Catalpa speciosa Ward., C. hybrida Spaeth. and C. bignonioides Walt. were established. In particular, the decrease of shoots tissue damage index recorded in all studied species every year, that indicates a positive dynamic of adaptive processes and confirms the prospects of their use in the area of research.

Текст научной работы на тему «Оцінювання морозостійкості представників роду Catalpa Scop. Лабораторним методом прямого проморожування пагонів»

родительские признаки. Установлено, что быстрее всего можно получить посадочный материал, именно методом микроклонального размножения. Наибольший процент размножения у растений в среднем 98 %. Наблюдения показали, что при посеве сортов на зиму, 28 ноября, всходы появляются в начале апреля, однако теряют родительские признаки. Определены оптимальные сроки черенкования рода Heuchera L. Установлено, что лучший процент укоренения наблюдался весной и составил 89 % при вегетативном размножении, как листьев, так и розеточных побегов, чем осенью - 45,6 %. Укоренение лучше проходит при использовании гетероауксина и составляет 57 %.

Ключевые слова: род Heuchera L., микроклональное размножение, семенное и вегетативное размножение, семя, зачаточная почка.

Zaplyvana Yu.A. The Comparative Assessment of Reproduction Ways of the Genus Heuchera L.

Some reproduction ways of planting material are analyzed. It is found that from a seed by a micro clonal way of reproduction specific forms and varieties can be received that retain features of a maternal plant. Due to a vegetative way of reproduction, a high-quality planting material can be obtained without losing parental characteristics. It is found that the most rapidly you can receive planting material by a method of micro clonal reproduction. The largest percentage of reproduction in plants is on average 98%. Observations showed that by sowing varieties for winter, November 28, shoots appear in early April, but lose parental characteristics. The optimal timing of cutting the genus Heuchera L. is determined. It is found that the best rooting percentage was observed in spring and it was 89% for vegetative propagation of leaves as well as rosette shoots than in autumn - 45.6%. Rooting is proved to be better when using heteroauxin and is 57%.

Key words: genus Heuchera L., microclonal reproduction, seed and vegetative propagation, seed, germinative bud.

УДК 635.925:58.036.5 Доц. М.О. Кухарська, канд. с.-г. наук -

НУ бюресурав i природокористування Украти, м. Кшв

ОЦ1НЮВАННЯ МОРОЗОСТ1ЙКОСТ1 ПРЕДСТАВНИК1В РОДУ CATALPA SCOP. ЛАБОРАТОРНИМ МЕТОДОМ ПРЯМОГО ПРОМОРОЖУВАННЯ ПАГОН1В

Наведено результати дослщженъ з визначення морозостшкост деяких вищв роду Catalpa Scop. за допомогою лабораторного методу прямого проморожування пагошв. Пд час здшснення дослщженъ встановлено певш закож^рносп пошкодження структур рiзних тканин пагошв Catalpa speciosa Ward., C. hybrida Spaeth. та C. bignonioides Walt. Зокрема зафшсовано зменшення шдексу ушкодження тканин пагошв в уих досль джуваних вищв з кожним роком, що сввдчнтъ про позитивну дннамшу адаптацшних процеив i шдтверджуе перспектпвшстъ ïx використання в регюш дослщженъ.

Ключовi слова: катальпа, штродукцш, морозостшюсть, льодоутворення, пряме проморожування.

Рослини роду Catalpa Scop. дедалi частше використовуються в озеле-ненш як присадибних дшянок, приватних мкьких об'ектш, так i вуличних наса-джень великих мкт, зокрема м. Киева. Шдвищена щкавкть до катальп зумовле-на 1х стiйкiстю проти несприятливих мiських умов, пiзнiми строками квиуван-ня, подiбнiстю будови суцвиь до Aesculus hippocastanum L., ввдсутнктю пада-ючих плодш, а також ошатнктю зеленого листя до настання морозш.

Основну масу садивного матерiалу, висадженого останшм часом на ву-лицях столицi, завезено з европейських розсаднитв, тому вона не е адаптова-

ною до клшатичних умов цього регюну. Вважаеться, що саме недостатня стшккть катальп до несприятливих умов зимового перюду, що характери-зуеться р1зкими змшами температури, е одним i3 основних л1штуючих фактор1в ïï поширення в зелених насадженнях цього регiону.

Одним i3 найбшьш доступних методов визначення морозостiйкостi рос-лин е оцшка пошкодження ïх у природних умовах [3]. Хоча польовий метод дае надайш та об'ектнвт результати, проте його застосування потребуе багаторiч-них трудомiстких спостережень, а також цим методом важко забезпечити необ-хщну вiдтворюванiсть результатов [1].

Цих вад позбавлений лабораторний метод штучного створення низьких температур. Вiн дае змогу дослвднику самому вибирати режим температур для визначення стшкосп об'ектiв, моделювати вплив низьких та змiнних температур, яю притаманнi цiй зош, та за порiвняно короткий час, протягом одного зимового сезону, отримати достатнiй набiр експериментальних даних iз необхщ-ною повторюванiстю. Метод прямого проморожування дае змогу визначити бь ологiчну межу морозостiйкостi в контрольованих умовах [5]. Тому на основi результатов, отриманих за допомогою цього методу, можна розробляти реко-мендацiï для iнтродукцiï рослин дослщжуваного виду в пiвнiчнi регiони [6, 7].

Мета дослщжень - ощнити морозостiйкiсть Catalpa speciosa Ward., C. hybrida Spaeth. та C. bignonioides Walt.

Методика дослщжень. Дослщження морозостшкосп дослвджуваних ви-дiв роду Catalpa Scop. в умовах м. Киева лабораторним методом прямого проморожування пагошв проведено в лабораторц фiзiологiï рослин 1нституту са-дiвництва НААН Украши. Закладання дослiдiв проведено в перюд глибокого та вимушеного спокою рослин у 2008-2010 рр.

Пряме проморожування - штучний спосiб визначення ушкодження рослин. Для проведення такого дослiду необхiдне спецiальне обладнання: холо-дильна камера для збертання та пiдготовки об'ектав до проморожування; моро-зильна камера з контролем температури для безпосереднього проморожування зразюв; термометри мiнiмальнi; термометри електричнi для контролю динамiки температури; леза небезпечно!' бритви для виконання зрiзiв; предметнi скельця; глiцерин для нанесення на зрiзи, а також для запобтання ïх потемнiнню на предметному склц пiд час його використання зразки можна мiкроскопувати не безпосередньо шсля 1х виготовлення, а протягом 4 год; бшокулярний м^оскоп (найточнiшим способом дiагностування проморожених зразюв е м^оскопу-вання зрiзiв у рослин).

Результати дослщжень. Зберiгати зразки перед проморожуванням можна i в природних умовах. Для цього пагони C. speciosa Ward., C. hybrida Spaeth. та C. bignonioides Walt. помщено у полiетиленовий мшок, який засипано сш-гом. У снiговi зберiгаеться вiдносно постiйна низька температура, яка сприяе загартуванню об'екпв перед проморожуванням.

Головним завданням до^ду е рiвномiрне проморожування зразкiв. Це залежить вiд ïх розмiщення у термокамер! У морозильнш камерi "Frigera", за допомогою яко1 проведено до^дження, забезпечена активна внутрiшня венти-лящя. Тому для бiльш рiвномiрного охолодження запаковано зразки у полiети-леновi пакети, де разом iз ними встановлено два мшмальних термометри. Один

знаходився безпосередньо мiж зразками, а iнший - на периферп, коло ctîhok пакету. Динамку процесу проморожування контрольовано за допомогою дев'яти спецiально сконструйованих датчиков термоопору, пiдключених до електрично-го термометра Щ-455.

Процес безпосереднього проморожування можна подалити на чотири етапи: загартування, зниження температури, проморожування, ввдгров. Перший - це фiзiологiчний процес, при якому шдвишуеться стiйкiсть до низьких температур. Пкля загартування зразкiв видов роду Catalpa Scop. визначено 6i-ологiчну межу опору рослин до до морозу.

Зниження температури до визначено!' межi також повинно вiдбуватись поступово. Прийнятою оптимальною е швидкiсть -2 °С/год, але в Iнститутi са-довництва пiд час проморожування рослин останшм часом використовуеться швидкiсть -5 °С/год i отриманi результати не мають статистичноо рiзницi, порОв-няно з рашше рекомендованою.

Пiсля досягнення задано!' температури зразки витримано деякий час для створення умов нуклеацiï i розвитку льодоутворення. Пiд дiею низькоо температури спочатку утворюеться аморфна крига, яка не розширюеться. Вже потом ввд-буваеться процес кристалiзацiï льоду, який саме й завдае шкоду клотинам росли-ни, розриваючи ïx мембрани. На завершальнiй стадц проморожування, тсля ек-спозицiï необидно! температури, ввдбуваеться поступове пiдвишення ïï до ком-натноо. З фiзiологiчного погляду це потрiбно для поступового переходу води з твердого стану (льоду) в рщкий, що запобкае ушкодженню стонок клiтин.

Пiсля проморожування необхщний деякий час для прояву наслiдкiв пошкодження зразкiв. Прийнято вважати, що для цього необхщно близько 7 дОб в умовах тмнатноо температури. Для витримування витягнено дослвджуваш зразки з полiетиленового пакету, зрiзано ох базальнi частини i помщено у посуд з водою. Напритнщ необxiдного термiну витримування проведено мОкроскопу-вання зрОзОв дослiджуваниx видОв роду Catalpa Scop., виконаних на мшротомо Поперечнi зрОзи пагошв розмщено на предметному скл та покрито шаром rai-церину. Для дослвдження з кожного зразка зроблено шкть поперечних зрОзОв Оз верхньоо i середньоо частини пагона через мОжвузля, а також у середнш частиш через бруньку. Для дОагностування застосовано мжроскоп МБС-10.

Для запобкання розбОжностям в ощнщ пошкоджень мкроскопування масиву проводить суто одна людина. Освилення мае бути рОвномОрним, бажано штучним, з лампами, ят дають випромОнювання, подОбне до сонячного спектра.

МОкроскошчне ощнювання штенсивносп побуршня окремих тканин на поперечних зрОзах пагошв шд час застосування лабораторного методу прямого проморожування проведено за шестибальною шкалою, запропонованою МО. Соловйовою [4] у модифкацп ВВ. Грохольського [2]:

0 - пошкоджень нема (0 %);

1 - незначна змша забарвлення, пошкоджено до 20 % тканини;

2 - середне пошкодження тканини (40 %);

3 - середне пошкодження тканини; 4Ιd спостеркаеться побурiння ïï межi з

iншими тканинами (60 %);

4 - сильне пошкодження тканини: вся вона побурша, межi з шшими тканина-

ми чорнi (80 %);

5 - повна загибель тканини; в деяких випадках й' неможливо ввдокремити вщ шшо! (100 %).

Пiд час мжроскопування визначено ступiнь ушкодження ксилеми, фло-еми, серцевини, а також тканин шд брунькою i само!' бруньки. Дослiд проведено з дотриманням усiх параметрiв: правильний вiдбiр зразюв; використання не менше трьох повторювань; дотримання режиму проморожування; однорщний спосiб визначення пошкодження тканин.

Для остаточно!' пiдготовки результатiв до подальшо!' !х оброблення зас-тосовано систему коефщенпв, побудовану на визначеннi загального ступеня ушкодження об'екта низькою температурою за 100-бальною шкалою. З щею метою попередньо визначенi бали потканинного пошкодження об'екта помножено на емшричш коефiцiенти, присвоенi тканинам, виходячи з 'х фiзiологiчноí не-рiвноцiнностi у життедiяльностi та регенерацiйнiй спроможносп рослин (табл.).

Табл. Оцтка ступеня ушкодження тканин eudie роду Catalpa Scop. методом прямого проморожування паготв

PiK Умови проведения дослщу Сума рний шдекс ушкодження

верхiвка пагона середина пагона розрiз через бруньку брунька

C. speciosa Ward.

2008 -20 °С (к) без проморож. 0,8 1,8 1,0 4,0

-25 °С 12,6 15,8 16,4 8,0

-30 °С 64,8 33,2 38,0 36,0

2009 -20 °С (к) без проморож. 1,0 0,6 1,2 2,0

-25 °С 12,4 14,4 15,2 6,0

-30 °С 63,6 30,8 35,2 32,0

2010 -25 °С (к) без проморож. 1,0 2,0 3,8 4,0

-30 °С 36,6 14,6 18,8 12,0

-35 °С 63,2 26,4 27,6 34,0

C. bignonioides Walt.

2008 -20 °С (к) без проморож. - 0,4 0,2 0

-25 °С - 8,6 20,2 12,0

-30 °С - 16,2 25,6 28,0

2009 -20 °С (к) без проморож. - 0,6 0,4 0

-25 °С - 9,6 20,6 16,0

-30 °С - 19,8 31,0 30,0

2010 -25 °С (к) без проморож. - 0,4 0,6 0

-30 °С - 11,6 7,6 10,0

-35 °С - 41,6 22,6 14,0

C. hybrida Spaeth.

2008 -20 °С (к) без проморож. - 7,8 7,0 0

-25 °С - 12,2 8,6 12,0

-30 °С - 27,8 20,2 28,0

2009 -20 °С (к) без проморож. - 8,4 6,8 0

-25 °С - 9,2 6,2 4,0

-30 °С - 23,8 27,8 30,0

о о <N -25 °С (к) без проморож. - 6,2 6,4 0

-30 °С - 26,0 22,4 28,0

-35 °С - 26,8 35,2 36,0

Найважливiшою тканиною для нормального розвитку деревно! рослини е камбш, тому йому присвоюють коефiцieнт 8; корi (флоемi) - 6; деревиш (кси-лемi) - 4; серцевиш - 2. Сума вах коефiцiентiв дорiвнюе 20, що за умови пе-ремноження на вищий бал пошкодження окремо! тканини (5,0) станов ить 100. Таким чином, за умови повного пошкодження вах тканин констатуеться 100-вщсоткова загибель об'екта.

Шд час дослiджень, проведених у 2008-2009 рр., зразки видш C. speciosa Ward., C. bignonioides Walt. та C. hybrida Spaeth. у перюд вимушеного спокою проморожено у двох варiантах: при -25 та -30 °С. Зразки варiанта контроль (к) проаналiзовано без проморожування, оскiльки на момент проведення дослiду температурнi показники навколишнього середовища в районi досль джень сягали -20 °С. Отриманi результати, наведеш в таблицi, вказують на пев-нi закономiрностi пошкодження структур рiзних тканин.

Зокрема верхiвки пагошв C. speciosa Ward. зазнали дещо бшьшого пошкодження, нiж решта тканин, тшьки внаслiдок зниження температури до -30 °С. За вищих температурних показникiв ушкодження всiх тканин пагошв вiдбуваеться практично рiвномiрно. Так, шсля проморожування пагонiв цього виду за температури -25 °С у 2008 р. сумарний шдекс ушкодження верхiвки па-гона становив 12,6, середини пагона - 15,8, тканин вузла - 16,4, бруньки - 8,0; у 2009 р. зазначеш вище показники становили 12,4, 14,4, 15,2 i 6,0 вiдповiдно.

У грудш 2009 р., напередоднi проведення останнього етапу дослiджень з прямого проморожування пагошв вид1в роду Catalpa Scop., температура навколишнього середовища у м. Киевi сягнула позначки -25 °С. Тому попередньо зрь занi пагони проморожено у варiантах зi зниженням температури до -30 i -35 °С.

Варто ввдзначити, що температуру -25 °С у природних умовах рослини C. speciosa Ward. переносять значно краще. Шдтвердженням цьому е сумарний iндекс ушкодження тканин пагошв у варiантi контроль дослщжень 2010 р. (табл.), який для верхнвки пагонiв к. прекрасно! становить 1,0, для середини пагона - 2,0, для тканин вузла - 3,8, для бруньки - 4,0, що е значно менше за ш-декс ушкодження штучно створеними умовами. yd пагони 8-12^чних екзем-плярiв C. bignonioides Walt. та C. hybrida Spaeth. заюнчуються суцвтями, тому дослвджуваш зразки не мають верхнвки. У цих видiв спостерiгаеться аналогiчне спiввiдношення ступеня ушкодження природними i штучно створеними умовами, як i у C. speciosa Ward., що дае змогу стверджувати про вишд показники мо-розостшкосп дослiджуваних видiв.

Висновки. У модельних дослiдах зi штучним проморожуванням пагошв за температур -25, -30, -35 °С i кшьккним мiкроскопiчним аналiзом ступеня низькотемпературних ушкоджень встановлено певш закономiрностi пошкодження структур рiзних тканин. Верхiвка пагошв к. прекрасно! зазнала дещо бшьшого пошкодження, шж решта тканин, тшьки внаслщок зниження температури до -30 °С. За вищих температурних показниюв ушкодження всiх тканин пагошв вщбуваеться практично рiвномiрно.

Зменшення шдексу ушкодження тканин пагонiв у C. speciosa Ward., C. bignonioides Walt. та C. hybrida Spaeth. з кожним роком свщчить про позитивну динамiку адаптацiйних процес1в у цих видiв, що пiдтверджуе перспективнiсть !х використання в регiонi дослiджень.

Лггература

1. Захарин А.А. Методы экспресс-тестирования некоторых физиологических свойств растений / А. А. Захарин // Физиология растений - наука третьего тысячелетия : матер. Междунар. конф., Москва, 4-9 октября 1999 года. - М. : Изд-во "Спринт", 1999. - Т. 1. - С. 362-363.

2. Китаев О.1. Визначення морозостшкост плодових порщ лабораторним методом прямого проморожування / О.1. Китаев, В.В. Грохольський, Д.В. Поташн, М.О. Бублик // Садшниитво : зб. наук. праць. - 2005. - Вип. 56. - С. 170-180.

3. Нестеров Я.С. Методика определения зимостойкости и морозостойкости плодовых и ягодных культур / Я.С. Нестеров. - Мичуринск, 1972. - 80 с.

4. Соловьёва М.А. Физиологические основы формирования морозоустойчивости плодовых растений и защита от зимних повреждений / М.А. Соловьёва // Сельскохозяйственная биология. - 1983. - № 7. - С. 108-113.

5. Туманов И.И. Физиология закаливания и морозостойкости растений / Туманов И.И. - М. : Изд-во "Наука". - 1979. - 352 с.

6. Туманов И.И. Изучение процесса льдообразования в растениях путем измерения тепловых выделений / И.И. Туманов, О.А. Красавцев, Т.И. Трунова // Физиология растений. -1969. - Т. 16, № 5. - С. 907-916.

7. Туманов И.И. Методы определения морозостойкости растений / Туманов И.И. - М. : Изд-во "Наука", 1967. - 88 с.

Кухарская М.А. Оценка морозоустойчивости представителей рода Catalpa Scop. лабораторным методом прямого промораживания побегов

Приведены результаты исследований по определению морозоустойчивости некоторых видов рода Catalpa Scop. с помощью лабораторного метода прямого промораживания побегов. В ходе осуществления исследований установлены определенные закономерности повреждения структур различных тканей побегов Catalpa speciosa Ward., C. hybrida Spaeth. и C. bignonioides Walt. В частности зафиксировано уменьшение индекса повреждения тканей побегов во всех исследуемых видов с каждым годом, что свидетельствует о положительной динамике адаптационных процессов и подтверждает перспективность их использования в регионе исследований.

Ключевые слова: катальпа, интродукция, морозостойкость, льдообразование, прямое промораживание.

Kukharska М.А. The Frost Resistance Estimation of the Catalpa Scop. Genus Members with Laboratory Method by Direct Shoots Freezing

The research results of the frost resistance determination of some species of the Catalpa Scop. genus with laboratory method by direct shoots freezing are given. In the course of investigations certain patterns of damage structures of various tissues of shoots of Catalpa speciosa Ward., C. hybrida Spaeth. and C. bignonioides Walt. were established. In particular, the decrease of shoots tissue damage index recorded in all studied species every year, that indicates a positive dynamic of adaptive processes and confirms the prospects of their use in the area of research.

Key words: Catalpa, introduction, frost resistance, ice formation, direct freezing.

УДК 712.253(477.46) Acnip. О.Ю. Марно-Куца - Уманський НУ cadiemufma

КОМПЛЕКСНЕ ОЦ1НЮВАННЯ ДЕРЕВНИХ ПАРКОВИХ НАСАДЖЕНЬ У М1СТ1 УМАНЬ

Проанал1зовано деревш парков1 насадження в Умаш. Здшснено класифшащю м1ських зелених насаджень за функцюнальними i територ1альними ознаками. Проведено ландшафтно-арх1тектурний аналiз оцшки паркових деревних насаджень юторично! частини мiста Умань. Встановлено естетичну оцшку деревних паркових насаджень на дослщжуваних об'ектах, шд час ощнювання !х естетичного стану 4 i 5 балами за вщпо-вщними критерiями оцшки було встановлено !х естетичш якосп, мехашчш пошко-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.